2019 Fiscal Year Annual Research Report
配位キラリティーの動的変換とタイムプロファイル制御
| Project Area | Coordination Asymmetry: Design of Asymmetric Coordination Sphere and Anisotropic Assembly for the Creation of Functional Molecules |
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| Project/Area Number |
16H06510
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
秋根 茂久 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 教授 (30323265)
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| Project Period (FY) |
2016-06-30 – 2021-03-31
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| Keywords | キラリティー / らせん構造 / 動的構造変換 / 多核錯体 / 応答性分子 / コバルト / ヘリシティー / 不斉誘起 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、外部刺激に応答して「配位キラリティー」の変化や逆転が起こる動的変換錯体系の開発を目指し、各種刺激に応答した配位キラリティーの精密制御や、刺激を与えてから配位キラリティーの発現・変換が起こるまでのレスポンス速度の精密設計を行うことを目標として研究を行った。
本年度は、トリス(saloph)三重らせん型コバルト(III)錯体やビス(saloph)マクロサイクル型コバルト(II)二核錯体を合成し、配位子置換によるヘリシティーの誘導や機能変換についての検討を行った。アキラルアミンが配位したトリス(saloph)のらせん型錯体にキラルアミンを導入し、ヘリシティーの偏りの時間変化を追跡した。その結果、キラルアミンの種類によって、30分程度の誘導時間を経た後、ヘリシティーが誘起されていくような特異な時間変化が見られた。このような非線形的な応答は、多段階反応における各ステップの速度の違いによって生じていることが示唆された。また、マクロサイクル型二核錯体における配位子交換についても検討した。ピペリジンなどの二級アミンが配位した錯体は適度な反応性を有しており、配位子置換反応は数十分から数時間オーダーのタイムスケールで進行することが明らかとなった。興味深いことに、ピリジン、メトキソ、アセタトへの配位子交換は四箇所のうち対角の二箇所の位置で選択的に進行した。また、メトキソ、アセタトへの配位子交換が進行すると、それと同時に空孔内のでのアルカリ金属イオン認識能が著しく増大することを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
らせん型三核錯体でのキラルアミンやアキラルアミンの交換を用いた「配位キラリティー」の動的変換法を本研究の推進の過程で発案し、さらにこの手法がマクロサイクル型二核錯体の「配位アシンメトリー」制御にも適用できることを見出し、構造変換の時間プロファイル制御のサイエンスの礎となる重要な知見を得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
配位キラリティーや配位アシンメトリーの動的変換の過程において、複数点での反応が連続して進行する場合、各ステップの速度の差によって特異な時間プロファイルを実現できる可能性がある。このような多段階反応を使った配位キラリティーの時間変化に関する研究を推進する。
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